PL103271B1 - Zawiesinowy material wybuchowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawiesinowy ma¬ terial wybuchowy.

Zawiesinowe materialy wybuchowe zawieraja jako skladniki podstawowe klasyczne materialy wybuchowe (np. heksogem, trotyl, penibryl) i/lub glin o wysokim stopniu rozdrobnienia, utleniacze nieorganiczne, zwlaszcza z grupy azotanów, oraz wode. Zawartosc wody w tych materialach waha sie w dosc szerokich granicach, wynoszacych 5— °/oj wagowych i zalezy ona .zarówno od rozpusz¬ czalnosci zastosowanych soli jak tez od wzajemnych udzialów poszczegóilnych skladników.

Obecnosc w zawiesinowym materiale wybucho¬ wym wylacznie wyzej wymienionych skladników nie gwarantuje stabilnosci produktu, gdyz mie¬ szanina taka ulega stosunkowo szybko rozwar¬ stwieniu* Z tego wzglejdu material wybuchowy te¬ go typu nadaje sie do stosowania bezposrednio po jego sporzadzeniu.

Znane sa równiez zawiesinowe materialy wy¬ buchowe zawierajace obok wyzej wymienionych skladników dodatki poprawiajace ich wlasciwosci.

Do takich dodatków naleza substancje zageszcza¬ jace, które zapobiegaja sedymentacji zawiesiny.

Jako zagejstniki najczesciej stosuje sie zwiaizki wieloczasteczkowe, tworzace w wodzie koloidy.

Naleza do nich np. guar-gum, guar-fiour, skrobia, sól sodoma karfooksyimetylocelulozy, róznego ro¬ dzaju zywice np. zywica poliakryloamidowa. Za- gestniki te tworzac w wodizie koloidy, nie tylko przeciwdzialaja sedymentacji zawiesiny, ale ró¬ wnoczesnie zwiekszaja znacznie jej wodoodpor- nosc. Z drugiej strony wytworzone z nich koloidy daja sie bardzo latwo sieciowac, co zwieksza je- • szcze bardziej trwalosc fizyczna ukladu, gdyz powstajace zele tworza bardzo dobra „siec" dla pozostalych skladników materialu wybuchowego.

Jako czynniki sieciujace znalazly zastosowanie glównie borany i dwuchromiany sodu i potasu io w ilosci 0,01—0^1%;, lufo chromiany cynku i baru w ilosci 0,1—12%,.

Przy sporzadzaniu zawiesinowego mateiralu wy¬ buchowego bardzo istotnym parametrem jest czas jego zelowania. Czas ten powinien byc na tyle dlugi, azeby swobodnie wystarczyl na wykonanie gotowych ladunków.

W celu przeciwdzialania naglemu i przypadko¬ wemu zzelowaniu sie zawiesinowego materialu wybuchowego, co mogloby uniemozliwic elaboracje ao ladunków znane jest dodawanie substancji opóz¬ niajacych ten proces. Jako takie substancje sto¬ suje sie kwas winowy, szczawiowy, cytrynowy lub ich sole. Substancje te wprowadza sie do ukladu w ilosci 0,01i-Hltyo; wagowych. Skutecznosc « ich dzialania zalezy od skladu M.W glównie jednak od ilosci zastosowanego dodaitkui, jak tez naturalnie od ilosci zagestnika poddawanego ze¬ lowaniu. Tak np. przy zastosowaniu w materiale wybuchowym 0i,5j°/* wagowych guar-gumu i OftSF/$ *• wagowych kwasu cytrynowego zzelowalnie mde- 103 271103 271 szaniny nastepuje po uplywie 40 minut Czas tein jest niewyisltarczajacy do elaboracji wiekszej partii ladunków.

Celem wynalazku, bylo zastapienie znanych sub¬ stancji opózniajacych zelowanie, innymi substan¬ cjami, które przy zastosowaniu w takich samych ilosciach pozwalalyby na znaczniejsze niz dotych¬ czas przedluzenie okresu zelowania zawiesinowe¬ go materialu wybuchowego. iNiespodziewanie sitwiendizono, ze wlasciwosci ta¬ kie wykazuja alkohole szesciowodorotlenowe jak ' npu talit> mannit, sorbit, idyit, alUodullcyt, dulcylt.

Substancje te zezwalaja na opóznienie zelowania zawiesinowego materialu wybuchowego nawet do okresu powyzej 3 tygodni, przy czym przez odpo¬ wiednie ich dawkowanie, proces zelowania mozna z góry zaprogramowac w czasie.

Poslugujac sie róznymi ilosciami polisacharydu jako zagesbnika oraz róznymi ilosciami substancji opózniajacej zelowanie, mozna' spowodowac opóz¬ nienie zelowania na okres od kilku minut do kilku tygodni. Konkretne czasy zelowania usta¬ la sie na drodze doswiadczalnej, gdyz dodatkowo zaleza one równiez od innych skladników zawar¬ tych w danym materiale, zwlaszcza od zawartosci wody. iZawiesinowy material wybuchowy wedlug wy¬ nalazku stanowi wiec kompozycje nieorganicznych utleniaczy, materialu luib materialów wybucho¬ wych kruszacych i/Lub rozdrobnionego glinu, eiweintiualinie organicznych paliw, zagestnika poli- sacharydowego, substancji sieciujacej i alkoholu luib alkoholi 6-wodiorotilenowych, spelniajacych ro¬ le substancji opózniajacej zelowanie materialu.

Alkohole te wprowadza sie do materialu wybu¬ chowego w ilosci 0,0il—il°/oj wagowych.

Przykladowy sklad zawiesinowego materialu wy¬ buchowego wedlug wynalazku podany w % wago¬ wych jest nastepujacy: 20—80% nieorganicznych utleniaczy (np. azotanów, nadchloranów i chlora¬ nów amonu sodu, wapnia, magnezu, baru), 0—50% materialu wybuchowego kruszacego (np. trotylu, pentrytu, heksogenu, nitrotoluenu lub ich stopów albo mieszanin), 0—30% glinu o wysokim stopniu rozdrobnienia, 5—251% wody, 0—15|°/o organicznych paliw dobrze rozpuszczalnych w wodzie (np. mocz- nika, cukrów), 0,2—2!% zagestnika polisacharydo- wego (np. guar-gumu, guar-flour'u), 0,1—2fVo sub¬ stancji sieciujacej (np. boraksu), oraz 0,01-Wo sub¬ stancji opózniajacej zelowanie w postaci alkoho¬ lu szesciowodorotlenowego. io Zawiesinowy material wybuchowy sporzadza sie przez zmieszanie poszczególnych skladników. Do mieszalnika wprowadza sie najpierw wode i nie¬ organiczne utleniacze, po czym miesza przez kil¬ ka minut. Nastepnie dodaje sie material wybucho- wy i/lub rozdrobniony glin, ewentualnie paliwo organiczne a jako zagestnik polisacharyd, zwlasz¬ cza guar-gum zdyspergowany w wodnym roztwo¬ rze alkoholu szesciowodorotlenowego albo w gli¬ kolu etylenowym lub w glicerynie. Pod koniec mieszania wprowadza sie substancje sieciujaca oraz substancje opózniajaca zelowanie w postaci alkoholu szesciowodorotlenowego, o ile nie zostala wprowadzona w roli srodka dyspergujacego za¬ gestnik. Po dalszych kilku minutach mieszania mozna przystapic do elaboracji ladunków wybu¬ chowych.

Efekty, jakie osiaga sie w materiale wedlug wy¬ nalazku przez zastosowanie nowej substancji opóz¬ niajacej zelowanie przedstawiono w tablicy 1. Ta- 3t blica ta ilustruje w jakim stopniu zostal opóznio¬ ny czas zelowania zawiesinowego materialu wy¬ buchowego o skladzie (wyrazonym w % wagowych) % wody, 67% saletry amonowej, 31% glinu, % mocznika, 0,5—1% guar-gumu oraz 0,01—1% mannitu lub sorbitu, w zalezosci od zawartosci w nim alkoholu szesciowodorotlenowego jako sub¬ stancji opózniajacej zelowanie oraz guar-gumu ja¬ go zagestnika poddawanego zelowaniu.

W tablicy 2 przedstawiono te same dane jednak 40 przy zastosowaniu znanych substancji opózniaja¬ cych zelowanie, a mianowicie kwasu cytrynowego i winowego.

I Guar-gum w % wa¬ gowych 0,5 0,7 1 ¦ ;o,5 ¦ ,0'7 , i Tablica 1 Mannit w % wagowych 1 1 >3 tygodni >3 tygodni >3 tygodni >3 tygodni >3 tygodni >3 tygodni 0,5 >3 tygodni >3 tygodni >3 tygodni >3 tygodni >3 tygodni >3 tygodni 0,1 >72 h >72 h >5 h >3 tygodni >3 tygodni >3 tygodni 0,05 >72 h >72 h >5 h >3 tygodni >144 h >5 h 0,01 >48 h >48 h ' >96 h ;>'5 h >5 h103 271 Guar- -gum w «/a wago¬ wych 1 0,5 Tablica Kwas cytrynowy w % wagowych 0,1 75' 0,05 40' 0,01 — 2 Kwas winowy w % wagowych 0,1 — 0,05 110' 0,01 95' Jak wynika z powyzszych danych, alkohole 6- -wodorotlenowe zastosowane w takich samych ilo¬ sciach jak dotychczas znane substancje opózniaja¬ ce zelowanie, pozwalaja na zwielokrotnione opóz¬ nienie czasu zelowania zawiesinowego materialu wybuchowego.

Material wybuchowy wedlug wynalazku wyka¬ zuje wiec te zalete, ze zezwala na elaboracje la¬ dunków w dogodnie dlugim okresie czasu. — Na¬ daje sie on do stosowania przy podziemnych i na¬ ziemnych pracach górniczych,, jak tez przy wyso¬ koenergetycznej obróbce metali. Jest on malo wra¬ zliwy na uderzenia i tarcie w zwiazku z czym jest bezpieczny w uzyciu.

Przyklad I. Sporzadzono mieszanine o skla¬ dzie: saletra amonowa 66% wagowych woda 20% wagowych glin 8J0/© wagowych mocznik 9% wagowych guar-*guni 1% wagowych Pod koniec mieszania do mieszaniny tej wpro¬ wadzono 0,1% wagowych boraksu oraz 0,1% wa¬ gowych sorbitu. Otrzymany zawiesinowy material wybuchowy nie zzelowal w ciagu 10 dni. Ta sa¬ ma mieszanina bez dodatku sorbitu zzelowala cal¬ kowicie w ciagu 5 minut. 40 Przyklad II. Sporzadzono mieszanine o skla¬ dzie: p saletra amonowa 371% saletra sodowa * 161% stop trójnitrotoluenu z heksogenem (1:1) 30% woda 16% guar-gum 1% Do mieszaniny tei wprowadzono mieszajac 0,1% wagowych sorbitu i 0,1% wagowych boraksu.

Otrzymany zawiesinowy material wybuchowy nie zzelowal po 10 dniach.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Zawiesinowy material wybuchowy stanowiacy mieszanine utleniaczy nieorganicznych, materialu lub materialów wybuchowych kruszacych i/lub glinu o wysokim stopniu rozdrobnienia, wody, ewentualnie organicznego paliwa dobrze rozpusz¬ czalnego w wodzie, jak tez zagestnika polisachary- dowego, substancji sieciujacej oraz substancji opóz¬ niajacej zelowanie, znamienny tym, ze jako sub¬ stancje opózniajaca zelowanie zawiera alkohol szesciowodórotlenowy, np. talit, mannit, sorbit, idyt, allodulcyt, dulcyt lub ich mieszaniny.

2. Zawiesinowy material wybuchowy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera 0,01—1% wa¬ gowych alkoholu szesciowodorotlenowego.

3. Zawiesinowy material wybuchowy wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze zawiera 20— 80% wagowych utleniaczy nieorganicznych, 0—50% wagowych materialów wybuchowych kruszacych, 0—30% wagowych glinu o wysokim stopniu roz¬ drobnienia, 5—25% wagowych wody, 0,2—2% wa¬ gowych zagestnika polisacharydowego, 0,01—2% wagowych substancji sieciujacej, 0—15% wago¬ wych organicznego paliwa dobrze rozpuszczalnego w wodzie oraz 0,01^1% substancji opózniajacej zelowanie w postaci alkoholu szesciowodorotleno¬ wego.